CN210191003U - 一种轻量化车轮及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车轮结构技术领域，具体涉及一种轻量化车轮及汽车，通过多个钛合金辐条连接固定法兰和碳纤维轮辋，采用钛合金辐条保证了车轮的结构强度，同时车轮重量减轻且散热效果好，提高了轮胎的使用寿命，有效保障了汽车的行驶安全；采用碳纤维轮辋保证了车轮的结构强度并进一步减轻了车轮的重量，在同等动力下，车轮的制动性能比纯铝合金轮毂更灵敏，减震效果更好，并且油耗更低；并具体设计了锁紧套、钢套、连接环的连接结构，有效的降低车轮的整体重量，保证了车轮的结构强度和散热性能，满足车轮轻量化的需要，并满足车轮的强度和美观等方面的要求，同时具有结构简单、装配方便、安全可靠、性能稳定的特点。

Description

一种轻量化车轮及汽车

技术领域

本申请涉及车轮结构技术领域，具体涉及一种将钛合金辐条和碳纤维轮辋相结合的轻量化车轮及汽车。

背景技术

车轮是汽车重要的外观件和安全件，因此，车轮在设计和制造时必须满足安全和使用的要求。同时，为了降低汽车的燃油消耗，提高制动性能，轮毂的轻量化是非常重要的，作用也是十分明显的。平衡车轮的轻量化、结构强度、散热性能，设计一款强度高、散热好、质量轻的车轮，一直是车轮设计和生产的一致追求。此外，现有一件式车轮往往损坏一处轮辐就导致车轮报废，更换和维修成本高，而多件式轮毂固定的牢固性、安全性和强度是困扰设计和生产的难题。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种轻量化车轮及汽车，可以解决背景技术中存在的问题，通过采用法兰、多个钛合金辐条、碳纤维轮辋的分体设计，通过多个钛合金辐条连接固定法兰和碳纤维轮辋，采用钛合金辐条保证了车轮的结构强度，同时车轮重量减轻且散热效果好，提高了轮胎的使用寿命，有效保障了汽车的行驶安全；采用碳纤维轮辋保证了车轮的结构强度并进一步减轻了车轮的重量，在同等动力下，车轮的制动性能比纯铝合金轮毂更灵敏，减震效果更好，并且油耗更低。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下的技术方案：

第一方面，提供一种轻量化车轮，包括法兰、多个钛合金辐条、碳纤维轮辋，其特征在于：法兰位于碳纤维轮辋内的中部，多个钛合金辐条连接在法兰和碳纤维轮辋之间，并且多个钛合金辐条两两组合沿圆周均布；两两组合的钛合金辐条的一端在法兰上集中固定，另一端在碳纤维轮辋处分开固定，整体呈扇形。本实施例中通过多个钛合金辐条连接固定法兰和碳纤维轮辋，采用钛合金辐条保证了车轮的结构强度，同时车轮重量减轻且散热效果好，提高了轮胎的使用寿命，有效保障了汽车的行驶安全；采用碳纤维轮辋保证了车轮的结构强度并进一步减轻了车轮的重量，在同等动力下，车轮的制动性能比纯铝合金轮毂更灵敏，减震效果更好，并且油耗更低；采用两两组合的钛合金辐条的扇形结构设计，利用三角形的稳定性，保证了车轮的结构强度，保证了车轮的安全可靠和性能稳定。此外，该轻量化车轮采用分体的设计，损坏其中一部分部件，可以进行更换，大大降低了维修更换成本，更利于车轮的推广。

第二方面，本申请实施例提供了一种轻量化车轮，包括法兰、多个钛合金辐条、锁紧套、钢套、连接环、连接螺栓、碳纤维轮辋，其特征在于：所述钛合金辐条一端设置有螺纹，另一端弯折设置有扁平端，扁平端上设置有第一装配孔；法兰位于碳纤维轮辋内的中部，所述法兰的侧壁有上下两层环槽，每层环槽处有均布的多个螺纹孔，螺栓紧固在环槽的螺纹孔内并穿过所述第一装配孔将钛合金辐条的扁平端安装在环槽上；碳纤维轮辋中部内侧具有一圈环状凸台，环状凸台上均布有多个第二装配孔；所述连接环的侧壁和上端面分别有均布的多个第一安装孔和多个第二安装孔，第一安装孔内安装钢套，钢套内开设内孔，并且钢套的内孔为球面，所述连接螺栓穿过第二安装孔和第二装配孔将碳纤维轮辋和连接环固定；所述锁紧套的上侧壁为球面，锁紧套的上侧壁安装于钢套的内孔内并与钢套的内孔的球面相配合，锁紧套内开设有内孔；所述锁紧套的内孔为螺纹孔，锁紧套的内孔与钛合金辐条的一端的螺纹相配合将钛合金辐条的一端固定于锁紧套的内孔。在本实施例中设计了钛合金辐条和法兰以及碳纤维轮辋的连接结构，所述的法兰和钛合金辐条通过环槽连接的装配方式，钛合金辐条具有在环槽周向运动的自由度，有效的降低了钛合金辐条装配难度和加工成本；通过钢套的内孔球面与锁紧套上侧壁球面配合，锁紧套和钛合金辐条可以在一定范围内绕钢套球心转动，该结构能够实现钛合金辐条之间的空间布局，从而满足车轮的强度和美观等方面的要求；上述连接部件和结构的设计有效的降低车轮的整体重量，并且保证了车轮的结构强度和散热性能，满足车轮轻量化的需要，同时具有结构简单、装配方便、安全可靠、性能稳定的特点。此外，该轻量化车轮的其中一部分部件损坏，可以进行更换，大大降低了维修更换成本，更利于车轮的推广。

在一些实施例中，所述锁紧套包括上端的球面和下端的结构面，内孔上下贯穿锁紧套，通过配合拧紧的专用工具与锁紧套的结构面配合，并转动锁紧套，调整钛合金辐条的松紧度。本实施例中，通过结构面的设计通过拧紧的专用工具与锁紧套的结构面配合，并转动锁紧套，调整钛合金辐条的松紧度，并保证法兰中心和连接环的同轴度要求，具有结构简单、装配方便、安全可靠、性能稳定的特点。

优选的，所述钛合金辐条的个数、第二装配孔的个数、第一安装孔的个数、第二安装孔的个数、上下两层环槽上的螺纹孔的总个数均相等。在实施例中钛合金辐条、第二装配孔、第一安装孔、第二安装孔、螺纹孔的个数设计可以根据需要设计，本实施例中采用上述的相等个数的设计保证了车轮整体造型的美观，结构均匀。

在一些实施例中，所述连接环的上端外侧具有一圈圆环凸台，圆环凸台处均匀开设有上下贯通的第二安装孔，连接环的下端均匀开设有左右贯通的第一安装孔。在本实施例中特别设计了连接环的结构，使连接环的结构更容易连接轮辋和辐条，具有结构简单、装配方便、安全可靠、性能稳定的特点。

在一些实施例中，所述第一安装孔内侧直径小，外侧直径大；所述钢套与第一安装孔的形状相适应，钢套的内侧直径小，外侧直径大，并且钢套外侧部分的内孔为球面。本实施例中根据钢套安装的需要，设计了钢套和第一安装孔的配合结构，使装配方便，安全可靠，性能稳定。

优选的，所述第一安装孔和第二安装孔的位置一一上下对应。在本实施例中采用这种结构上的对应，连接螺栓的位置与辐条的位置对应，使车轮整体造型看上去更美观。

优选的，所述上下两层环槽上的螺纹孔的位置一一上下对应。在本实施例中采用两个钛合金辐条一端上下固定的结构，利用三角形的稳定性，保证了车轮的结构强度，保证了车轮的安全可靠和性能稳定。

在第三方面，本申请请求保护了一种汽车，采用上述任意一实施例中的一种轻量化车轮。采用上述的一种轻量化车轮，提高了轮胎的使用寿命，有效保障了汽车的行驶安全，同时，进一步减轻了车轮的重量，在同等动力下，车轮的制动性能比纯铝合金轮毂更灵敏，减震效果更好，并且油耗更低。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本申请提供了一种轻量化车轮及汽车，通过多个钛合金辐条连接固定法兰和碳纤维轮辋，采用钛合金辐条保证了车轮的结构强度，同时车轮重量减轻且散热效果好，提高了轮胎的使用寿命，有效保障了汽车的行驶安全；采用碳纤维轮辋保证了车轮的结构强度并进一步减轻了车轮的重量，在同等动力下，车轮的制动性能比纯铝合金轮毂更灵敏，减震效果更好，并且油耗更低；并具体设计了锁紧套、钢套、连接环的连接结构，有效的降低了钛合金辐条装配难度和加工成本，并且能够实现钛合金辐条之间的空间布局，从而满足车轮的强度和美观等方面的要求，同时，上述连接部件和结构的设计有效的降低车轮的整体重量，并且保证了车轮的结构强度和散热性能，满足车轮轻量化的需要，同时具有结构简单、装配方便、安全可靠、性能稳定的特点。此外，该轻量化车轮采用分体的设计，损坏其中一部分部件，可以进行更换，大大降低了维修更换成本，更利于车轮的推广。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种轻量化车轮的结构示意图。

图2是本申请一种轻量化车轮的俯视图。

图3是本申请一种轻量化车轮的法兰结构示意图。

图4是本申请一种轻量化车轮的钢套结构示意图。

图5是本申请一种轻量化车轮的锁紧套结构示意图。

图6是本申请一种轻量化车轮的钛合金辐条结构示意图一。

图7是本申请一种轻量化车轮的钛合金辐条结构示意图二。

图8是本申请一种轻量化车轮的连接环结构示意图。

其中：1－法兰、2－钛合金辐条、3－锁紧套、4－钢套、5－连接环、6－连接螺栓、7－碳纤维轮辋、3-1-环槽、3-2-螺纹孔、4-1-钢套内孔的球面、4-2-钢套内孔、5-1-锁紧套的结构面、5-2-锁紧套的内孔、5-3-锁紧套的球面、6-1-扁平端、6-2-螺纹、8-1-第一安装孔、8-2-第二安装孔。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

实施例1：

下面结合说明书附图1-8说明本申请的实施例1，

一种轻量化车轮，包括法兰1、多个钛合金辐条2、锁紧套3、钢套4、连接环5、连接螺栓6、碳纤维轮辋7，法兰1位于碳纤维轮辋7内的中部，多个钛合金辐条2连接在法兰1和碳纤维轮辋7之间，并且多个钛合金辐条2两两组合沿圆周均布；两两组合的钛合金辐条2的一端在法兰1上集中固定，另一端在碳纤维轮辋7处分开固定，整体呈扇形。车轮中碳纤维轮辋7和钛合金辐条2的构成方式，有效的降低车轮的整体重量。

如图6-7所示，所述钛合金辐条2一端设置有螺纹6-2，另一端弯折设置有扁平端6-1，扁平端6-1上设置有第一装配孔。所述法兰1的侧壁有上下两层环槽3-1，每层环槽3-1处有均布的多个螺纹孔3-2，钛合金辐条2的第一装配孔的一端通过紧固在环槽3-1的螺纹孔3-2内的螺栓安装在环槽3-1上，螺栓紧固在环槽3-1的螺纹孔3-2内并穿过所述第一装配孔将钛合金辐条2的扁平端6-1安装在环槽3-1上；所述上下两层环槽3-1上的螺纹孔的位置一一上下对应。所述的法兰1和钛合金辐条2通过环槽3-1连接的装配方式，钛合金辐条2具有在环槽3-1周向运动的自由度，有效的降低了钛合金辐条2装配难度和加工成本。

碳纤维轮辋7中部内侧具有一圈环状凸台，环状凸台上均布有多个第二装配孔。如图8所示，所述连接环5的上端外侧具有一圈圆环凸台，圆环凸台处均匀开设有上下贯通的第二安装孔8-2，连接环5的下端均匀开设有左右贯通的第一安装孔8-1。所述连接环5的侧壁和上端面分别有均布的多个第一安装孔8-1和多个第二安装孔8-2，第一安装孔8-1内安装钢套4，钢套4内开设内孔，并且钢套的内孔为球面，详见说明书附图4中4-1-钢套内孔的球面、4-2-钢套内孔。所述第一安装孔8-1内侧直径小，外侧直径大；所述钢套4与第一安装孔8-1的形状相适应，钢套4的内侧直径小，外侧直径大，并且钢套4外侧部分的内孔为球面。所述连接螺栓6穿过第二安装孔8-2和第二装配孔和螺母配合将碳纤维轮辋7和连接环5固定；所述钛合金辐条2的个数、第二装配孔的个数、第一安装孔8-1的个数、第二安装孔8-2的个数、上下两层环槽上的螺纹孔3-2的总个数均相等。所述第一安装孔8-1和第二安装孔8-2的位置一一上下对应。

所述锁紧套3包括上端的球面和下端的结构面，内孔上下贯穿锁紧套3，所述锁紧套3的上侧壁为球面，锁紧套3的上侧壁安装于钢套4的内孔内并与钢套4的内孔的球面相配合，锁紧套3内开设有内孔详见说明书附图5中锁紧套3的结构，其中5-1-锁紧套的结构面、5-2-锁紧套的内孔、5-3-锁紧套的球面。所述锁紧套3的内孔为螺纹孔，锁紧套3的内孔与钛合金辐条2的一端的螺纹相配合将钛合金辐条2的一端固定于锁紧套3的内孔，通过配合拧紧的专用工具与锁紧套3的结构面配合，并转动锁紧套3，调整钛合金辐条2的松紧度。通过钢套4的内孔球面与锁紧套3上侧壁球面配合，锁紧套3和钛合金辐条2可以在一定范围内绕钢套4球心转动，该结构能够实现钛合金辐条2之间的空间布局，从而满足车轮的强度和美观等方面的要求。

实际使用时，通过紧固在环槽3-1中螺纹孔3-2内的螺栓，将一系列的钛合金辐条2安装在法兰中的环槽3-1上。接着，将钢套4均布的压入连接环5侧壁的安装孔内。然后，将一系列的锁紧套3穿过钢套4，钢套4的内孔球面与锁紧套3上侧壁球面配合，同时，所述锁紧套3的内孔螺纹与钛合金辐条2螺纹端啮合，通过专用工具转动锁紧套3，调整钛合金辐条的松紧度，并保证法兰中心和连接环5的同轴度要求。最后将装配后的连接环5通过特定的连接螺栓6和螺母的配合安装在碳纤维轮辋7上。至此，钛合金辐条和碳纤维轮辋轻量化车轮完成。

实施例2：一种汽车，其特征在于采用实施例1中的一种轻量化车轮。采用上述的一种轻量化车轮，提高了轮胎的使用寿命，有效保障了汽车的行驶安全，同时，进一步减轻了车轮的重量，在同等动力下，车轮的制动性能比纯铝合金轮毂更灵敏，减震效果更好，并且油耗更低。

本申请提供了一种轻量化车轮及汽车，通过多个钛合金辐条连接固定法兰和碳纤维轮辋，采用钛合金辐条保证了车轮的结构强度，同时车轮重量减轻且散热效果好，提高了轮胎的使用寿命，有效保障了汽车的行驶安全；采用碳纤维轮辋保证了车轮的结构强度并进一步减轻了车轮的重量，在同等动力下，车轮的制动性能比纯铝合金轮毂更灵敏，减震效果更好，并且油耗更低；并具体设计了锁紧套、钢套、连接环的连接结构，有效的降低了钛合金辐条装配难度和加工成本，并且能够实现钛合金辐条之间的空间布局，从而满足车轮的强度和美观等方面的要求，同时，上述连接部件和结构的设计有效的降低车轮的整体重量，并且保证了车轮的结构强度和散热性能，满足车轮轻量化的需要，同时具有结构简单、装配方便、安全可靠、性能稳定的特点。此外，该轻量化车轮采用分体的设计，损坏其中一部分部件，可以进行更换，大大降低了维修更换成本，更利于车轮的推广。采用这种轻量化车轮的汽车可以提高轮胎的使用寿命，有效保障了汽车的行驶安全，同时，进一步减轻了车轮的重量，在同等动力下，车轮的制动性能比纯铝合金轮毂更灵敏，减震效果更好，并且油耗更低。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (9)

1.一种轻量化车轮，包括法兰、多个钛合金辐条、碳纤维轮辋，其特征在于：法兰位于碳纤维轮辋内的中部，多个钛合金辐条连接在法兰和碳纤维轮辋之间，并且多个钛合金辐条两两组合沿圆周均布；两两组合的钛合金辐条的一端在法兰上集中固定，另一端在碳纤维轮辋处分开固定，整体呈扇形。

2.一种轻量化车轮，包括法兰、多个钛合金辐条、锁紧套、钢套、连接环、连接螺栓、碳纤维轮辋，其特征在于：

所述钛合金辐条一端设置有螺纹，另一端弯折设置有扁平端，扁平端上设置有第一装配孔；法兰位于碳纤维轮辋内的中部，所述法兰的侧壁有上下两层环槽，每层环槽处有均布的多个螺纹孔，螺栓紧固在环槽的螺纹孔内并穿过所述第一装配孔将钛合金辐条的扁平端安装在环槽上；碳纤维轮辋中部内侧具有一圈环状凸台，环状凸台上均布有多个第二装配孔；所述连接环的侧壁和上端面分别有均布的多个第一安装孔和多个第二安装孔，第一安装孔内安装钢套，钢套内开设内孔，并且钢套的内孔为球面，所述连接螺栓穿过第二安装孔和第二装配孔将碳纤维轮辋和连接环固定；所述锁紧套的上侧壁为球面，锁紧套的上侧壁安装于钢套的内孔内并与钢套的内孔的球面相配合，锁紧套内开设有内孔；所述锁紧套的内孔为螺纹孔，锁紧套的内孔与钛合金辐条的一端的螺纹相配合将钛合金辐条的一端固定于锁紧套的内孔。

3.根据权利要求2中所述的一种轻量化车轮，其特征在于：所述锁紧套包括上端的球面和下端的结构面，内孔上下贯穿锁紧套，通过配合拧紧的专用工具与锁紧套的结构面配合，并转动锁紧套，调整钛合金辐条的松紧度。

4.根据权利要求2中所述的一种轻量化车轮，其特征在于：所述钛合金辐条的个数、第二装配孔的个数、第一安装孔的个数、第二安装孔的个数、上下两层环槽上的螺纹孔的总个数均相等。

5.根据权利要求2中所述的一种轻量化车轮，其特征在于：所述连接环的上端外侧具有一圈圆环凸台，圆环凸台处均匀开设有上下贯通的第二安装孔，连接环的下端均匀开设有左右贯通的第一安装孔。

6.根据权利要求5中所述的一种轻量化车轮，其特征在于：所述第一安装孔内侧直径小，外侧直径大；所述钢套与第一安装孔的形状相适应，钢套的内侧直径小，外侧直径大，并且钢套外侧部分的内孔为球面。

7.根据权利要求2中所述的一种轻量化车轮，其特征在于：所述第一安装孔和第二安装孔的位置一一上下对应。

8.根据权利要求2-6中任一项中所述的一种轻量化车轮，其特征在于：所述上下两层环槽上的螺纹孔的位置一一上下对应。

9.一种汽车，其特征在于：采用权利要求1-8中任一项中所述的一种轻量化车轮。

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